Física 3 aulas 7 a 10.

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2 Temperatura e Calr Temperatura Medida prprcinal a GRAU MÉDIO DE AGITAÇÃO das partículas de um crp u um sistema de crps. Calr Energia térmica EM TRÂNSITO, mtivada pela diferença de temperatura.

3 Equilíbri Térmic iníci A B T A > T B depis A Q B T A < T A T B > T B T A > T B T A = T B fim temp A O que acnteceu até que equilíbri térmic fsse atingid? B EQUILÍBRIO TÉRMICO Resp.: Trca de calr!

4 Temperatura e Calr Temperatura Medida prprcinal a GRAU MÉDIO DE AGITAÇÃO das partículas de um crp u um sistema de crps. Calr Energia térmica EM TRÂNSITO, mtivada pela diferença de temperatura. dis TIPOS 1. Quantidade de Calr SENSÍVEL Prvca alteraçã na temperatura d crp, u seja, altera grau de agitaçã térmica das partículas Sempre que um crp ganha calr, sua temperatura necessariamente cresce? Sempre que um crp perde calr, sua temperatura necessariamente diminuiu?

5 Temperatura e Calr Exempl: O gel, a 0 C, na pressã de 1 atm, recebe calr e muda de estad, passand d estad sólid para líquid, sempre na mesma temperatura de 0 C. A água líquida, a 100 C, na pressã de 1 atm, recebe calr e muda de estad, passand d estad líquid para gass, sempre na mesma temperatura. T( C)

6 Temperatura e Calr Temperatura Medida prprcinal a GRAU MÉDIO DE AGITAÇÃO das partículas de um crp u um sistema de crps. Calr Energia térmica EM TRÂNSITO, mtivada pela diferença de temperatura. dis TIPOS 1. Quantidade de Calr SENSÍVEL Prvca alteraçã na temperatura d crp, u seja, altera grau de agitaçã térmica das partículas 2. Quantidade de Calr LATENTE Prvca mudança de estad físic d crp, u seja, altera grau de ligaçã entre as partículas

7 Definições Capacidade térmica de um crp: Calr específic de uma substância: Grandezas assciadas à quantidade de calr sensível Q C Q C T T C Q c c Q mc T m mt Quantidade de calr sensível Quantidade de calr sensível Unidades S.I. [ C] [ Q] [ T] J K S.I. [] c [ Q] [ m][ T] J kg K usual [ C] [ Q] cal [ T] C usual [] c [ Q] [ m][ T] cal g C 1 cal = 4,186 4,19 4,2 4 J

8 Definições Grandezas assciadas à quantidade de calr latente Quantidade de calr latente Calr latente de uma substância em determinada mudança de estad: L Q Q m L m Unidades S.I. [ L] [ Q] [ m] J kg usual [ L] [ Q] [ m] cal g 1 cal = 4,186 4,19 4,2 4 J

9 latente sensível Física 3 aulas 7 a 10 Regra de sinal Q > 0 (calr RECEBIDO) e Q < 0 (calr CEDIDO) + + u - + u - Q C T u - + u - Q mc T + + u - + u - Q m L

10 Exercíci 1 (Enem 2015) As altas temperaturas de cmbustã e atrit entre suas peças móveis sã alguns ds fatres que prvcam aqueciment ds mtres à cmbustã interna. Para evitar superaqueciment e cnsequentes dans a esses mtres, fram desenvlvids s atuais sistemas de refrigeraçã, em que um fluid arrefecedr cm prpriedades especiais circula pel interir d mtr, absrvend calr que, a passar pel radiadr, é transferid para a atmsfera. Qual prpriedade fluid arrefecedr deve pssuir para cumprir seu bjetiv cm mair eficiência? a) Alt calr específic. b) Alt calr latente de fusã. c) Baixa cndutividade térmica. d) Baixa temperatura de ebuliçã. e) Alt ceficiente de dilataçã térmica. Resluçã Q mc T T Q m c Para uma mesma quantidade de calr Q e mesma quantidade de massa m, a variaçã de temperatura T é inversamente prprcinal a calr específic c. Cnclusã: Para uma menr variaçã de temperatura T, que caracteriza mair eficiência n sistema de refrigeraçã, na prática precisams de um fluid arrefecedr cm calr específic c cm valr grande.

11 Exercíci 2 (Unicamp 2015) Recentemente, uma equipe de astrônms afirmu ter identificad uma estrela cm dimensões cmparáveis às da Terra, cmpsta predminantemente de diamante. Pr ser muit fri, astr, pssivelmente uma estrela anã branca, teria tid carbn de sua cmpsiçã cristalizad em frma de um diamante praticamente d tamanh da Terra. Os cálculs ds pesquisadres sugerem que a temperatura média dessa estrela é de T i = C. Cnsidere uma estrela cm um crp hmgêne de massa M = 6, kg cnstituída de um material cm calr específic c = 0,5 kj/(kg. C). A quantidade de calr que deve ser perdida pela estrela para que ela atinja uma temperatura final de T f = 700 C é igual a: a) 24, kj b) 6, kj c) 8, kj d) 2, kj Resluçã Q mc T 27 Q 6 10 kj 24 kj 6 10 kg 0, C kg C ( ) (Q < 0 significa calr perdid) , 5( 2 10 ) kj 27 Q 6 10 kj

12 1 A água pssui as seguintes cnstantes térmicas: Calr específic n estad sólid: c sólid = 0,5 cal/g. C; Calr específic n estad líquid: c líquid = 1,0 cal/g. C; Calr latente de fusã: L fusã = 80,0 cal/g; Calr latente de ebuliçã: L ebuliçã = 540,0 cal/g; Calcule (em kcal) a quantidade de calr que devems: a) Frnecer para uma pedra de gel de 100 g à temperatura inicial de 10 C para que ela se transfrme integralmente em vapr d água. b) Retirar de 100 g de vapr d água inicialmente a 100 C para bterms uma pedra de gel de mesma massa a 10 C. Resluçã a) Q Q Q Q Q gel gel água / gel água / gel ttal aqueciment fusã aquec. vapr. mgelcgel Tgel mgellfusã máguacágua Tágua mágualvaprizaçã 100 0, 5( 0 ( 10) ( 100 0) cal 72, 5 kcal b) Q Q Q Q Q vapr água / vapr água / vapr gel ttal cnd. resfriament slidif. resfriament m L m c T m L m c T vapr cnd. água água água água slidif. gel gel gel 100 ( 540) 100 1( 0 100) 100 ( 80) 100 0, 5( 10 0) cal 72, 5 kcal Nte que: Em a tems Q > 0 (calr recebid) Em b tems Q < 0 (calr cedid)

13 Sistema Termicamente Islad cm N crps Q Q... Q 1 2 N N i1 Q 0 i

14 Exercíci 3 (Puccamp 2016) A perspectiva de uma pessa que usa uma garrafa térmica é que esta nã permita a trca de calr entre mei ambiente e cnteúd da garrafa. Prém, em geral, a própria garrafa já prvca uma pequena reduçã de temperatura quand nela clcams um líquid quente, cm café, uma vez que a capacidade térmica da garrafa nã é nula. Numa garrafa térmica que está a 24 C clcam-se 500 g de água (c = 1 cal/g C) a 90 C e, após algum temp, nta-se que a temperatura estabiliza em 84 C. Pde-se afirmar que a capacidade térmica desta garrafa é, em cal/ C, a) 5 b) 6 c) 50 d) 60 Resluçã Q 0 QG QA 0 C ( T T ) m c ( T T ) 0 f i f i G G G A A A A C ( 84 24) 500 1( 84 90) 0 C G ( 60) 500 ( 6) 0 G cal CG ( 60) 500 ( 6) CG 50 C ( 60) 500 ( 6) C G

15 2 (Unesp 2012) Clarice clcu em uma xícara 50 ml de café a 80 C, 100 ml de leite a 50 C e, para cuidar de sua frma física, adçu cm 2 ml de adçante líquid a 20 C. Sabe-se que calr específic d café vale 1 cal/(g C), d leite vale 0,9 cal/(g C), d adçante vale 2 cal/(g C) e que a capacidade térmica da xícara é desprezível. Cnsiderand que as densidades d leite, d café e d adçante sejam iguais e que a perda de calr para a atmsfera é desprezível, depis de atingid equilíbri térmic, a temperatura final da bebida de Clarice, em C, estava entre: a) 75,0 e 85,0. b) 65,0 e 74,9. c) 55,0 e 64,9. d) 45,0 e 54,9. e) 35,0 e 44,9. Resluçã Qcafé Qleite Qadçante 0 mcafé ccafét café mleite cleitet leite madçante cadçante Tadçante 0 dcafé Vcafé ccafét café dleite Vleite cleitetleite dadçante Vadçante cadçantet adçante 0 V c ( T T ) V c ( T T ) V c ( T T ) 0 f i f i f i café café café café leite leite leite leite adçante adçante adçante adçante 50 1( T 80) 100 0, 9( T 50) 2 2( T 20) 0 eq eq eq 50( Teq 80) 90( Teq 50) 4( Teq 20) 0 50T eq T eq T eq Teq 8580 Teq 59, 58 C

16 Exercíci 4 (UEL 2016) Em uma chaleira, sã clcads 2 litrs de água para ferver. A chaleira, que tem um dispsitiv que apita quand a água atinge pnt de ebuliçã, cmeça a apitar após 5 minuts. Sabend que calr específic da água é 1 cal/g. C e que a densidade específica da água é kg/m³, respnda as itens a seguir. a) O fg frneceu cal para a água até a chaleira cmeçar a apitar. Assumind que td calr cedid pel fg fi absrvid pela água, calcule a temperatura inicial da água. b) Calcule a taxa de variaçã da temperatura da água n temp (T/t). Resluçã a) Q mc T Q mc ( Tf Ti) ( 100 Ti ) 150 2( 100 T i ) Ti T i C b) T t ( ) 5 min C 75 C 5 min C 15 min

17 (Uerj 2015) Um crp de massa igual a 500 g, aquecid pr uma fnte térmica cuja ptência é cnstante e igual a 100 cal/min, absrve integralmente tda a energia frnecida pr essa fnte. Observe n gráfic a variaçã de temperatura d crp em funçã d temp. Calcule calr específic da substância da qual crp é cmpst, bem cm a capacidade térmica desse crp. Resluçã c C Pt mt mc Q mc T Q P Q P t t cal min min 500 g ( 50 10) C cal 500 g 0, 15 g C 75 P t mc T 3000 cal g C cal C c 0, 15 g C Pt mt cal Exercíci 5

18 (Unesp 2015) A energia cntida ns aliments Para determinar valr energétic de um aliment, pdems queimar certa quantidade desse prdut e, cm calr liberad, aquecer determinada massa de água. Em seguida, mede-se a variaçã de temperatura sfrida pela água depis que td prdut fi queimad, e determinase a quantidade de energia liberada na queima d aliment. Essa é a energia que tal aliment ns frnece se fr ingerid. N rótul de um pacte de castanha de caju, está impressa a tabela a seguir, cm infrmações nutricinais sbre prdut. Exercíci 6 Cnsidere que 150 g de castanha tenham sid queimads e que determinada massa m de água, submetida à chama dessa cmbustã, tenha sid aquecida de 15 C para 87 C. Sabend que calr específic da água líquida é igual a 1 cal/(g C) e que apenas 60% da energia liberada na cmbustã tenha efetivamente sid utilizada para aquecer a água, é crret afirmar que a massa m, em gramas, de água aquecida era igual a: a) b) c) d) e) 2.500

19 Exercíci 6 Resluçã 150 g crrespndem a 10 prções. Cada prçã libera 90 kcal. Lg: Qliberad kcal Mas smente 60% da energia liberada será, de fat, usada n aqueciment da água: Q 0, 6Q 0, kcal usad liberad Q m c T m 1( 87 15) usad água água água água m ( 72) mágua água g 72 Cnsidere que 150 g de castanha tenham sid queimads e que determinada massa m de água, submetida à chama dessa cmbustã, tenha sid aquecida de 15 C para 87 C. Sabend que calr específic da água líquida é igual a 1 cal/(g C) e que apenas 60% da energia liberada na cmbustã tenha efetivamente sid utilizada para aquecer a água, é crret afirmar que a massa m, em gramas, de água aquecida era igual a: a) b) c) d) e) 2.500

20 (Cefet-MG 2015) Um material pssui calr específic igual a 1,0 J/kg C quand está n estad sólid e 2,5 J/kg C quand está n estad líquid. Um sistema cmpst pr 0,10 kg desse material recebe energia de frma que sua temperatura varia segund gráfic da figura. A razã entre Q 1 e Q 2 é: a) 1/3 b) 1/5 c) 1/6 d) 1/8 e) 1/16 Exercíci 7 Resluçã Q Q m c T sólid 1 aqueciment Q 6 J Q m c T líquid 2 aqueciment J,, kg C [ ( )] 0, 1[ 20] J 2J 0 1 kg C J kg Q2 6 J 0, 1 kg 2, 5 [ 45 5)] C Q2 6 J 0, 1 2, 5[ 40)] J Q2 6 J 10 J Q 2 10 J 6 J 16 J C Q Q 1 2 2J 16 J 1 8

21 Exercíci 8 (Uerj 2016) Admita duas amstras de substâncias distintas cm a mesma capacidade térmica, u seja, que sfrem a mesma variaçã de temperatura a receberem a mesma quantidade de calr. A diferença entre suas massas é igual a 100 g e a razã entre seus calres específics é igual a 6/5. A massa da amstra mais leve, em gramas, crrespnde a: a) 250 b) 300 c) 500 d) 600 Resluçã Vams cnsiderar duas amstras distintas: amstra A e amstra B. I) A mesma capacidade térmica: A B A A B B C C m c m c IMPORTANTE: Supnd que A tem mair massa (m A > m B ), para terem mesma capacidade térmica, entã c A < c B. II) A diferença entre suas massas é igual a 100 g: ma mb 100 cb 6 III) A razã entre seus calres específics é igual a 6/5: ca 5 m c m 6 De I e III: ma ca mb cb A B A mb ca mb 5 De II (e lembrand que a amstra B é a mais leve): ma mb 100 m A m B 100 ma 6 m Lg: B 5 mb mb mb 5 mb mb 5 mb g mb

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23 3 Quand retirams gel d freezer a 5 C e utilizams para refrigerar uma bebida à temperatura ambiente de 25 C, bservams que, decrrid cert interval de temp, td gel se derrete e a bebida, mais a água prveniente d gel, passa a uma temperatura de equilíbri de 20 C. Sabend que a temperatura de fusã d gel é 0 C, explique se a quantidade de calr absrvida pel gel é calr sensível u calr latente.

24 3 Quand retirams gel d freezer a 5 C e utilizams para refrigerar uma bebida à temperatura ambiente de 25 C, bservams que, decrrid cert interval de temp, td gel se derrete e a bebida, mais a água prveniente d gel, passa a uma temperatura de equilíbri de 20 C. Sabend que a temperatura de fusã d gel é 0 C, explique se a quantidade de calr absrvida pel gel é calr sensível u calr latente. Resluçã N interval de 5 C a 0 C gel absrve uma quantidade de calr sensível, que faz a sua temperatura aumentar. A 0 C gel absrve uma quantidade de calr latente e, na mesma temperatura, sfre fusã, mudand de estad físic de agregaçã das partículas. N interval de 0 C a 20 C a água líquida prveniente d gel que derreteu absrve uma quantidade de calr sensível, que faz a sua temperatura aumentar.

25 4 Assinale a alternativa incrreta. a) A capacidade térmica de um crp é funçã de sua massa. b) Quand recebid pr um crp, calr sensível prduz apenas variaçã de temperatura. c) O calr específic sensível é uma característica d material de que é feit crp, nã dependend da sua massa. d) A capacidade térmica de um crp indica a quantidade de calr que cada unidade de massa desse crp necessita para sua temperatura variar uma unidade. e) O valr da capacidade térmica de um crp depende d material de que esse crp é feit.

26 4 Assinale a alternativa incrreta. a) A capacidade térmica de um crp é funçã de sua massa. C = m.c nde c é uma cnstante típica da substância. b) Quand recebid pr um crp, calr sensível prduz apenas variaçã de temperatura. Essa é a definiçã de calr sensível. c) O calr específic sensível é uma característica d material de que é feit crp, nã dependend da sua massa. c é uma cnstante típica da substância. d) A capacidade térmica de um crp indica a quantidade de calr que cada unidade de massa desse crp necessita para sua temperatura variar uma unidade. Essa é a definiçã de calr específic e nã de capacidade térmica! e) O valr da capacidade térmica de um crp depende d material de que esse crp é feit. C = m.c. Lg, depende da massa m e também da substância caracterizada pel c.

27 5 Uma mesma quantidade de calr é frnecida a massas iguais de água e alumíni, inicialmente à mesma temperatura. A temperatura final d crp de alumíni é mair que a da água, pis alumíni tem: a) mair calr específic. b) menr calr específic. c) menr calr latente. d) mair densidade. e) menr densidade.

28 5 Uma mesma quantidade de calr é frnecida a massas iguais de água e alumíni, inicialmente à mesma temperatura. A temperatura final d crp de alumíni é mair que a da água, pis alumíni tem: a) mair calr específic. b) menr calr específic. c) menr calr latente. d) mair densidade. e) menr densidade. Resluçã Q mc T Q T m c Q 1 T m c 1 T cte c T cte c Cnclusã: T é inversamente prprcinal a c. Lg, tem mair T quem tem menr c. O alumíni sfre mair aqueciment (mair T) prque tem calr específic menr (menr c).

29 6 (UNESP) O gáli é um metal cuj pnt de fusã é 30 C, à pressã nrmal; pr iss, ele pde liquefazer-se inteiramente quand clcad na palma da mã de uma pessa. Sabe-se que calr específic e calr latente de fusã d gáli sã, respectivamente, 410 J/(kg C) e J/kg. a) Qual a quantidade de calr que um fragment de gáli de massa 25 g, inicialmente a 10 C, absrve para fundir-se integralmente quand clcad na mã de uma pessa? b) Cnstrua gráfic t( C) Q(J) que representa esse prcess, supnd que ele cmece a 10 C e termine quand fragment de gáli se funde integralmente.

30 6 (UNESP) O gáli é um metal cuj pnt de fusã é 30 C, à pressã nrmal; pr iss, ele pde liquefazer-se inteiramente quand clcad na palma da mã de uma pessa. Sabe-se que calr específic e calr latente de fusã d gáli sã, respectivamente, 410 J/(kg C) e J/kg. a) Qual a quantidade de calr que um fragment de gáli de massa 25 g, inicialmente a 10 C, absrve para fundir-se integralmente quand clcad na mã de uma pessa? b) Cnstrua gráfic t( C) Q(J) que representa esse prcess, supnd que ele cmece a 10 C e termine quand fragment de gáli se funde integralmente. Resluçã gáli gáli gáli a) Q Q Q mc T m L ttal aqueciment fusã J J 25g 410 ( 30 10) C 25g kg C kg 1 J 1 J 25 kg 410 ( 30 10) C 25 kg kg C 10 kg ( 20) J J J 2000 J 2205 J b) fusã aqueciment

31 7 (FUVEST) Em uma panela aberta, aquece-se água, bservand-se uma variaçã da temperatura da água cm temp, cm indica gráfic. Desprezand-se a evapraçã antes da fervura, em quant temp, a partir d cmeç da ebuliçã, tda a água terá se esgtad? (Cnsidere que calr de vaprizaçã da água é cerca de 540 cal/g) a) 18 minuts b) 27 minuts c) 36 minuts d) 45 minuts e) 54 minuts Dad: c água = 1,0 cal/g. C.

32 7 (FUVEST) Em uma panela aberta, aquece-se água, bservand-se uma variaçã da temperatura da água cm temp, cm indica gráfic. Desprezand-se a evapraçã antes da fervura, em quant temp, a partir d cmeç da ebuliçã, tda a água terá se esgtad? (Cnsidere que calr de vaprizaçã da água é cerca de 540 cal/g) a) 18 minuts b) 27 minuts c) 36 minuts d) 45 minuts e) 54 minuts Dad: c água = 1,0 cal/g. C. Resluçã A ptência da fnte térmica (chama d fgã) pde ser assumida cm cnstante. Lg: E Q Qaqueciment Qvaprizaçã m c T m L P t t t t taqueciment tvaprizaçã aqueciment vaprizaçã 1( 70 30) t vaprizaçã 4 tvaprizaçã t vaprizaçã 54 min 40

33 8 Um mdern frn de micr-ndas cm ptência útil de 200 cal/s deve aquecer 500 cm³ de água, inicialmente a 298 K até uma temperatura de 328 K. Cnsidere que tda a ptência útil seja destinada a aqueciment da água e que c água = 1,0 cal/g C e d água = 1,0 g/cm³. Determine temp necessári para esse aqueciment.

34 8 Um mdern frn de micr-ndas cm ptência útil de 200 cal/s deve aquecer 500 cm³ de água, inicialmente a 298 K até uma temperatura de 328 K. Cnsidere que tda a ptência útil seja destinada a aqueciment da água e que c água = 1,0 cal/g C e d água = 1,0 g/cm³. Determine temp necessári para esse aqueciment. Resluçã P E t t E P Q P m c T P t m c T P cal 500g 1 g C cal 200 s 30 C m d m d V V cal c 1 g C (dad) g cm³ cm³ 500 g t s 75 s T T T f i 30 K 30 C P cal 200 s (dad)

35 9 Cnsidere gráfic a seguir, que representa calr absrvid pr 0,5 g de uma substância pura, inicialmente n estad líquid, em funçã da temperatura. Determine: a) calr latente de vaprizaçã da substância. b) calr específic da substância n estad líquid.

36 9 Cnsidere gráfic a seguir, que representa calr absrvid pr 0,5 g de uma substância pura, inicialmente n estad líquid, em funçã da temperatura. Determine: a) calr latente de vaprizaçã da substância. b) calr específic da substância n estad líquid. Resluçã a) A vaprizaçã da substância, pel gráfic, acntece a 100 C (quand a temperatura fica cnstante). Nesse interval a substância absrve Q vap = = 50 cal de calr latente. Lg: L vap Q vap m 50 cal 0, 5 g cal 100 g b) A substância encntra-se inicialmente n estad líquid a 0 C e recebe uma quantidade de calr sensível Q aquec = 50 0 = 50 cal que faz sua temperatura subir para 100 C. Lg: c liq Q aquec mt 50 cal 0, 5 g ( 100 0) C cal 1 g C

37 10 (Unifesp 2012) Um calrímetr de capacidade térmica 10 cal/ C, cntend 500 g de água a 20 C, é utilizad para determinaçã d calr específic de uma barra de liga metálica de 200 g, a ser utilizada cm fund de panelas para cziment. A barra é inicialmente aquecida a 80 C e imediatamente clcada dentr d calrímetr, islad termicamente. Cnsiderand calr específic da água 1,0 cal/(g C) e que a temperatura de equilíbri térmic atingida n calrímetr fi 30 C, determine: a) a quantidade de calr absrvid pel calrímetr e a quantidade de calr absrvid pela água. b) a temperatura final e calr específic da barra.

38 10 (Unifesp 2012) Um calrímetr de capacidade térmica 10 cal/ C, cntend 500 g de água a 20 C, é utilizad para determinaçã d calr específic de uma barra de liga metálica de 200 g, a ser utilizada cm fund de panelas para cziment. A barra é inicialmente aquecida a 80 C e imediatamente clcada dentr d calrímetr, islad termicamente. Cnsiderand calr específic da água 1,0 cal/(g C) e que a temperatura de equilíbri térmic atingida n calrímetr fi 30 C, determine: a) a quantidade de calr absrvid pel calrímetr e a quantidade de calr absrvid pela água. b) a temperatura final e calr específic da barra. Resluçã a) Qcal Ccal Tcal b) Qágua mágua cáguatágua T f barra 30 C cal C ( ) 100 cal cal 500g C gc ( ) 5000 cal C (temperatura de equilíbri d sistema, frnecida enunciad) f i Q Q Q m c ( T T ) 0 cal água barra barra barra barra barra barra ( ) 51 2 cbarra ( 50) c cbarra 0, 51 cal / g C cbarra

39 11 (UEL 2012) O hmem utiliza fg para mldar s mais diverss utensílis. Pr exempl, um frn é essencial para trabalh d ferreir na cnfecçã de ferraduras. Para iss, ferr é aquecid até que se trne mldável. Cnsiderand que a massa de ferr empregada na cnfecçã de uma ferradura é de 0,5 kg, que a temperatura em que ferr se trna mldável é de 520 C e que calr específic d ferr vale 0,1 cal/g C, assinale a alternativa que frnece a quantidade de calr, em calrias, a ser cedida a essa massa de ferr para que pssa ser trabalhada pel ferreir. Dad: temperatura inicial da ferradura: 20 C. a) 25 b) 250 c) d) e)

40 11 (UEL 2012) O hmem utiliza fg para mldar s mais diverss utensílis. Pr exempl, um frn é essencial para trabalh d ferreir na cnfecçã de ferraduras. Para iss, ferr é aquecid até que se trne mldável. Cnsiderand que a massa de ferr empregada na cnfecçã de uma ferradura é de 0,5 kg, que a temperatura em que ferr se trna mldável é de 520 C e que calr específic d ferr vale 0,1 cal/g C, assinale a alternativa que frnece a quantidade de calr, em calrias, a ser cedida a essa massa de ferr para que pssa ser trabalhada pel ferreir. Dad: temperatura inicial da ferradura: 20 C. a) 25 b) 250 c) d) e) Resluçã Q m c T cal g C 0, 5kg 0, 1 ( ) C cal g C 500g 0, 1 ( ) C cal cal

41 12 (Unesp 2011) Fi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, a mesm temp, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aprximadamente, 1 cal = 4 J e que calr específic da água é de 1 cal/g C e da areia é 0,2 cal/g C. Durante 1 hra, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kj, e verificu-se que a água variu sua temperatura em 8 C e a areia em 30 C. Pdems afirmar que a água e a areia, durante essa hra, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para mei, em kj, igual a: a) 0,4 e 3,0. b) 2,4 e 3,6. c) 0,4 e 1,2. d) 1,2 e 0,4. e) 3,6 e 2,4.

42 12 (Unesp 2011) Fi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, a mesm temp, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aprximadamente, 1 cal = 4 J e que calr específic da água é de 1 cal/g C e da areia é 0,2 cal/g C. Durante 1 hra, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kj, e verificu-se que a água variu sua temperatura em 8 C e a areia em 30 C. Pdems afirmar que a água e a areia, durante essa hra, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para mei, em kj, igual a: a) 0,4 e 3,0. b) 2,4 e 3,6. c) 0,4 e 1,2. d) 1,2 e 0,4. e) 3,6 e 2,4. Resluçã Água água Qrecebid 3, 6 kj água Qusad mc T cal J Q Q Q 3, 6 3, 2 0, 4 kj água água água perdid recebid usad 3200 J 3, 2 kj Areia areia Qrecebid 3, 6 kj areia Qusad mc T 100 0, cal J Q Q Q 3, 6 2, 4 1, 2 kj areia areia areia perdid recebid usad 2400 J 2, 4 kj

43 13 (UFRRJ) As atividades musculares de um triatleta exigem, diariamente, muita energia. Veja a representaçã desses valres. Um aliment cncentrad energétic prduz, quand metablizad, cal para cada 10 g ingerids. Para as atividades físicas citadas acima, atleta, em um dia, precisará ingerir: a) 1,2 kg b) 2,4 kg c) 3,2 kg d) 2,8 kg e) 3,6 kg

44 13 (UFRRJ) As atividades musculares de um triatleta exigem, diariamente, muita energia. Veja a representaçã desses valres. Um aliment cncentrad energétic prduz, quand metablizad, cal para cada 10 g ingerids. Para as atividades físicas citadas acima, atleta, em um dia, precisará ingerir: a) 1,2 kg b) 2,4 kg c) 3,2 kg d) 2,8 kg e) 3,6 kg Resluçã Q Q Q Q cal cal cal cal atividades ttal crrida nataçã bike 10g cal m cal cal 10 g m 1200 g 4000 cal

45 14 (UFRRJ 2006) Um estudante de Física Experimental frnece calr a cert crp, inicialmente à temperatura de 10 C. Ele cnstrói gráfic indicad abaix, nde, n eix vertical, registra as quantidades de calr cedidas a crp, enquant, n eix hrizntal, vai registrand a temperatura d crp. Cnsiderems agra utr crp, cm dbr da massa d primeir, feit da mesma substância e também inicialmente a 10 C. Cm base n gráfic, pdems dizer que, frnecend uma quantidade de calr igual a 120 calrias a esse utr crp, sua temperatura final será de: a) 18 C b) 20 C c) 40 C d) 30 C e) 25 C Respsta: E

46 15 (Unicamp) Em um dia quente, um atleta crre dissipand 750 W durante 30 minuts. Supnha que ele só transfira essa energia para mei extern através da evapraçã d sur e que td seu sur seja aprveitad para a sua refrigeraçã. Adte L = J/g para calr latente de evapraçã da água à temperatura ambiente e a densidade da água d = 1,0 kg/l. a) Qual é a taxa de perda de água d atleta em kg/min? b) Quants litrs de água ele perde ns 30 minuts de crrida? Respstas: a) 1, kg/min b) 0,54 L

47 16 (FGV-SP) Um suc de laranja fi preparad em uma jarra, adicinand-se a 250 ml de suc de laranja, a 20 C, 50 g de gel fundente. Dads: c água = 1 cal/g C; c suc laranja = 1 cal/g C; d suc laranja = g/l; L fusã gel = 80 cal/g. Estabelecid equilíbri térmic, a temperatura d suc gelad era, em C, aprximadamente: a) 0,5 b) 1,2 c) 1,7 d) 2,4 e) 3,3 Respsta: E

48 17 (Uerj 2017) Analise gráfic a seguir, que indica a variaçã da capacidade térmica de um crp (C) em funçã da temperatura (θ). A quantidade de calr absrvida pel material até a temperatura de 50 C, em calrias, é igual a: a) 500 b) c) d) Respsta: B

49 18 (Uerj 2015) Para aquecer 1L de água cntida em um recipiente de capacidade térmica desprezível, uma pessa dispõe de um aquecedr elétric prtátil cuja ptência é de W, quand submetid a uma tensã de 127 V. Cnsidere que tda a energia frnecida pel aquecedr seja absrvida pela água. Nessas cndições, calcule a variaçã de temperatura da água após aquecedr inserid n recipiente ficar ligad pr 165 segunds. Respsta: 50 C